2016屆高三物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)訓(xùn)練第4講試驗(yàn)一測(cè)定金屬的電阻試驗(yàn)二描繪小燈泡的伏安特性曲線

1、第一部分第七章第4講一、選擇題“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的是()A.用米尺測(cè)量金屬絲的全長(zhǎng)三次，算出其平均值B.用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值C.用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用電流表內(nèi)接線路，多次測(cè)量后算出平均值；D.實(shí)驗(yàn)中保持金屬絲的溫度不變答案AC解析應(yīng)量出金屬絲接入電路中的有效長(zhǎng)度，而不是全長(zhǎng)；金屬絲的電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對(duì)它分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法，故AC操作錯(cuò)誤。二、非選擇題(2014云南統(tǒng)一檢測(cè))某同學(xué)要測(cè)量一段電阻絲的電阻率，電阻絲電阻約為4Q,可提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A.電流表G,內(nèi)阻Rg= 120

2、Q,滿偏電流Ig=3mAB.電流表A,內(nèi)阻約為0.2 Q量程為00.6AC.螺旋測(cè)微器D.電阻箱(09 999 Q, 0.5A)E.滑動(dòng)變阻器 R(10Q, 1A)F.電池組(3V,0.05 9G.電阻絲RxH. 一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線該同學(xué)進(jìn)行了以下操作：(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量這段電阻絲的直徑。螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖，則本次測(cè)量所得電阻 絲的直徑為 mm ;(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。上圖虛線框中所示為他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖的一部分，請(qǐng)將電路圖補(bǔ)畫(huà) 完整；(3)測(cè)量并計(jì)算電阻率。閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某位置，當(dāng)電阻箱阻值為R0時(shí)，電流表G的示數(shù)為Ii,電流表A的示數(shù)為12。若電阻絲長(zhǎng)度用 L表示，電

3、阻絲直徑用 d 表示，則電阻率的表達(dá)式為 p=。(用相關(guān)字母表示)答案(1)1.269(1.267 1.270 均可)(2)如圖(滑動(dòng)變阻器用分壓式接法也對(duì)).2.id 11 RgR0 i4LI2A.直流電源3V(內(nèi)阻可不計(jì))B.直流電流表03A（電阻約0.1 9C.直流電流表0600mA（內(nèi)阻約0.5 9D.直流電壓表03V（內(nèi)阻約3k Q）E.直流電壓表015V（內(nèi)阻約200k 0F.滑動(dòng)變阻器10 0、1AG.滑動(dòng)變阻器1k 、300mA,2.元 I1 Rg(1)除開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，為了完成該實(shí)驗(yàn)，需要從上述器材中選用的器材有 號(hào)字母表示)(2)利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲

4、線，要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng) 你在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理電路圖，并將圖中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。(3)下表中的各組數(shù)據(jù)是此學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出 該小燈泡的伏安特性曲線。U/VI/A000.50.171.00.301.50.392.00.452.50.49(4)試估算當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.2V時(shí)，該燈泡的實(shí)際功率為 Wo (結(jié)果保留2位有效數(shù)字)答案(1)ACDF (2)見(jiàn)解析(3)見(jiàn)解析 (4)1.0解析(1)電源只有一個(gè)所以要選 Ao I = P= 15A = 500mA ,電流表選Co待測(cè)小燈泡上U 3標(biāo)有3V,1.5W”的字樣，說(shuō)明燈泡的額定電壓為3V,而E

5、的量程太大，讀數(shù)誤差大，選 D。要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器要用分壓式，為了控制電路方便，要選總阻值小的滑 動(dòng)變阻器，故選F。(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓式，燈泡電阻小用外接法，故電路圖如圖所示。(3)取合適的標(biāo)度，用平滑的曲線連接這些點(diǎn)，勿用折線連接。J/A(4)在圖上讀出電壓 U = 2.2V時(shí)電流|=0.47A,根據(jù)P = UI可得P=1.0W。(2013江西師大附中、臨川一中聯(lián)考 )某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率p,步驟如下：(1)用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲，由圖甲可知其長(zhǎng)度為 mm； 用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙，由圖乙可知其直徑為mm；用多用電表的

6、電阻“X 10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙，則該電阻的阻值約為 Q。圖甲圖乙圖內(nèi)(2)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量待測(cè)圓柱體電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:A.金屬絲L,長(zhǎng)度為L(zhǎng)0,直徑為DB.電流表A1,量程1mA,內(nèi)阻1= 375口C.電流表A2,量程500(1 A,內(nèi)阻2= 750QD.電壓表V,量程10V,內(nèi)阻10k E.電阻R1,阻值為100白，起保護(hù)作用F.滑動(dòng)變阻器R2,總阻值約20aG.電池E,電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小H.開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出測(cè)量的電路圖，并 標(biāo)明所用器材的代號(hào)。(3)若該

7、同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為p=Q m。（保留2位有效數(shù)字）答案（1）50.15 4.700 220 （2）如圖所示（3）7.6X10解析（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為（50+0.05X 3）mm = 50.15mm,螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為（4.5 +0.01 x 20.0）mm = 4.700mm ,多用電表的讀數(shù)為 22.0 X 10 = 220 d（2）電池E的電動(dòng)勢(shì)1.5V,若選擇量程10V的電壓表V,測(cè)量誤差大，可以選擇已知內(nèi)阻的電流表當(dāng)做電壓表使用，因電流表A2的內(nèi)阻較電流表 A1大，電流表A1與待測(cè)圓柱體電阻串聯(lián)測(cè)電流，電流表 A2當(dāng)

8、做電壓表使用?；瑒?dòng)變阻器R2的總阻值相對(duì)待測(cè)圓柱體電阻較小，采用分壓式連接，但電流表A2的滿偏電壓為 750X 500X 10-6V= 0.375V,而分壓式輸出最大電壓為1.5V,需要串聯(lián)保護(hù)電阻分壓，其電路如圖所示。（3）由電阻定律得電阻率p= RS= 7.6X 10 2Q - m（2014北京石景山區(qū)一模）小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探 究這一現(xiàn)象。所提供的器材有：代號(hào)器材規(guī)格A電流表（A1）量程00.6A,內(nèi)阻約 0.125 QB電流表（A2）量程03A,內(nèi)阻約0.025 QC電壓表（V1）量程03V,內(nèi)阻約3k QD電壓表（V2）量程015V,內(nèi)阻約15kQE滑

9、動(dòng)變阻器（Ri）總阻值約10 aF滑動(dòng)變阻器（R2）總阻值約200 QG電池（E）電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻很小H導(dǎo)線若嚇，電鍵 K該同學(xué)選擇儀器，設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù);I/A00.120.210.290.350.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)選擇的器材是：電流表為 ,電壓表為 ,滑動(dòng)變阻器 為。（填寫器材代號(hào)）（2）請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖并畫(huà)在圖甲的方框中。甲/A請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中畫(huà)出小燈泡的I U曲線。（4）若將該小燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)是1.5V,內(nèi)

10、阻是2.0皿電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率為Wo答案(1)A C E (2)見(jiàn)解析（3）見(jiàn)解析(4)0.28解析根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，選量程是0.6A的電流表、量程是3V的電壓表；因?yàn)殡娏骱碗妷簭牧汩_(kāi)始調(diào)節(jié)， 所以滑動(dòng)變阻器用分壓接法，滑動(dòng)變阻器選用阻值較小的 E。小燈泡燈絲內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故電流表外接。電路圖如甲圖。甲乙根據(jù)給出的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)可得該電學(xué)元件的伏安特性曲線如圖乙曲線所示。在圖乙中作出 電池（1.5V,2.0。的伏安特性曲線，與小燈泡的 I U曲線交于（0.35A,0.8V）的點(diǎn)，即此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率 P= IU = 0.28W。（2014淄博質(zhì)檢）在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，

11、所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬 絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cmo用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑為0.397mm o（1）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻 Rx。實(shí)驗(yàn)所用器材為： 電池組（電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約為10、電 流表（內(nèi)阻約0.1 0、電壓表（內(nèi)阻約3kQ）滑動(dòng)變阻器 R（020Q,額定電流2A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線 右干某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖中的 圖（選填“甲”或“乙”

12、）。(2)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第 2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出 U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=Q (保留兩位有效數(shù)字)。(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為 填選項(xiàng)前的符號(hào))。A . 1X10 2Q mB . 1X10 3Q mC. 1X10 %D . 1 X 10 % m(4)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正 確的選項(xiàng)是 (有多個(gè)正確選項(xiàng))。A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差

13、屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差D.用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差答案(1)甲(2)如圖所示 4.4(4.34.7均正確)(3)C (4)CD解析(1)由記錄數(shù)據(jù)知，若采用乙圖限流電路，則當(dāng) U = 0.10V, I = 0.020A時(shí)，滑動(dòng)變阻器須串入的電阻約為144 大于滑動(dòng)變阻器的最大阻值 20 Q,所以實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器R應(yīng)采用分壓式連接，故他們采用甲圖電路。(2)UI圖線見(jiàn)答案，求出圖線斜率即Rx的阻值。_ l e, (3)Rx= g 則Scp i RxRx- 1.0X10 6q .m(4)系統(tǒng)誤差是實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法

14、不完善、測(cè)量工具不精密等因素造成的誤差。偶然誤差是人為、環(huán)境等偶然因素造成的誤差。故讀數(shù)引起的誤差屬偶然誤差，而電表的內(nèi)阻引起的誤差是系統(tǒng)誤差，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；把電表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，完善了實(shí)驗(yàn)方案，可消除這一因素引起的系統(tǒng)誤差，C選項(xiàng)正確；用多次測(cè)量求平均值的方法或U-I圖象法，可減小偶然誤差，D選項(xiàng)正確。(2014哈爾濱質(zhì)檢)在一次探究小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：燈泡L,量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅?A和電壓表V,直流電源 巳 滑動(dòng)變阻器R,開(kāi)關(guān)S,要求燈泡兩端電壓從 零開(kāi)始變化。(1)圖甲所示為某同學(xué)已連接的實(shí)物電路，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)電路中缺少一根導(dǎo)線，請(qǐng)你幫助 他找到這根線的位置，并畫(huà)在圖甲

15、中；(2)若該同學(xué)在如圖甲所示狀態(tài)完成了最后一根導(dǎo)線的連接，請(qǐng)指出其中僅有的兩個(gè)不當(dāng) 之處：(3)電路連接正確后，分別測(cè)得兩只燈泡Li、L2的伏安特性曲線，如圖乙中I和n所示，然后將燈泡Li和L2與電組(電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均恒定)連成圖丙所示的電路。多次測(cè)量后得到通 過(guò)Li和L2的電流平均值分別為 0.30A和0.60A。請(qǐng)根據(jù)以上結(jié)果，在圖乙中畫(huà)出該電池組路 端電壓和干路電流的關(guān)系曲線。(4)由該曲線可以得知電池組的電動(dòng)勢(shì)為 V ,內(nèi)阻為 Q結(jié)果取兩位有效數(shù) 字)答案(1)如圖甲所示(2)滑動(dòng)觸頭P應(yīng)撥至b端開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)進(jìn)行連線(3)如圖乙所示(4)4.0 4.5 1.42.2解析(1)電源正極沒(méi)有接出導(dǎo)線，正確的電路圖如答圖甲所示。(2)從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮，本實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)不當(dāng)之處為：開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)進(jìn)行連線；為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)撥至b端。(3)Ii=0.3A時(shí)由乙圖中I圖線知對(duì)應(yīng)電壓 Ui為3.5V, I2=0.6A時(shí)由乙圖中H圖線知對(duì)應(yīng)電壓U2=3V,即知道路端電壓隨電流變化圖線的兩個(gè)點(diǎn)，在 U-I坐標(biāo)系中過(guò)這兩點(diǎn)作直線，如答圖乙所示。4.2V。(4)由圖線的斜率可知電源內(nèi)阻為 1.7 0由圖線的縱截距可知電源電動(dòng)勢(shì)為4LI2